深学 2026-03-24
北京时间2026年3月16日12时12分,快舟十一号遥七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,“一箭八星”将八颗卫星送入预定轨道。此次任务中,由清华大学深圳国际研究生院王学谦教授团队牵头研制的“空间柔性连续体机械臂”随“西垣0号”卫星(驭星三号06星)一同进入太空,成功完成了航天在轨加注空间柔性机械臂关键技术验证。
这一技术被称为“太空加油”,即在轨燃料加注技术,旨在延长航天器工作寿命,突破燃料携带量的限制。此次任务中,机械臂要在数十万米高度的轨道上精准对接至燃料加注口,难度堪比在太空中“穿针引线”。

就在此次发射任务前不久,王学谦获评2025年广东省“最美科技工作者”。从实验室到发射场,从地面攻关到太空验证,这位已在空间机器人领域深耕二十余载的科技工作者,用智慧与担当,为我国航天事业发展不断贡献清华力量,用一次次“入轨”诠释着科技报国的坚守与担当。
卫星“续航” 打造太空“4S服务店”
王学谦的科研梦想,始于童年时期对机器人的向往。2003年,他踏入哈尔滨工业大学,相继攻读硕士、博士学位,正式开启空间机器人领域的科研探索之旅。2014年,博士后出站的他加入了清华大学深圳研究生院(现清华大学深圳国际研究生院),与团队聚焦空间机器人在轨服务关键技术攻关。

2026年3月16日酒泉卫星发射中心发射现场
“汽车坏了可以进4S店维修,但航天器在太空中‘抛锚’了怎么办?”谈及空间机器人的价值,王学谦打了这样一个生动的比方。空间机器人,就好比太空中的“4S服务店”,能替人类进行科学试验、出舱操作,甚至为航天器“加油”、维修,清理空间碎片,为我国航天在轨服务提供核心支撑。
此次“西垣0号”卫星搭载的柔性机械臂,正是团队在该领域的有益实践。与刚性机械臂不同,柔性臂就像一个灵活的象鼻,它由多个柔性弹簧管串联组成,可卷曲、扭转、缠绕,能适应复杂狭小空间。采用“绳索驱动”方式,形成“电机—绳索—关节—末端”的控制链路,其动力学模型极其复杂。
在太空中,微小抖动都可能导致卫星姿态偏移,影响对接成功率。为解决控制难题,团队在硬件设计上纳入极端工况约束,控制算法历经多轮仿真迭代和大量地面试验。
据团队回忆,在热真空试验中,他们也曾遇到“绝处逢生”的场景。该试验主要模拟太空高低温交替环境,当机械臂被送入巨大的真空罐后,曾因温度变化引发材料微变形,导致臂体失控抖动、监控数据出现异常,带来试验中断、周期重启的风险。团队必须在有限的试验窗口期内解决问题,历经三天攻关修正算法,最终排除故障。
“我们的工作不仅仅是做科研,更是要为国家和社会创造价值。”多年来,王学谦带领团队潜心探索、反复试验,攻克了空间机器人总体设计、动力学控制、遥操作等“卡脖子”难题,研制出绳驱动空间柔性机械臂和敏捷机械臂,以及基于三维手势天地闭环遥操作系统,圆满完成了多项重要航天任务,曾获得国家科技进步奖特等奖、国家技术发明奖二等奖、150余项授权发明专利……一系列成果的背后,正是团队攻克一系列技术难题的生动写照,也镌刻着他二十余年的科研坚守。

王学谦(左)与他的学生
探索“有组织科研”的有效模式,攻克更多国家重大科研难题
高校作为教育科技人才一体化的核心阵地,应如何找准定位、发挥优势?王学谦强调,高校要聚焦探索性、基础性科研方向,攻克对行业发展至关重要的难题。“我们一要培养行业急需的宽口径、强能力、高素质的创新人才,为产业发展注入新鲜血液;二要聚焦探索性、基础性科研方向,攻克对行业发展至关重要的难题,为实现国家科技自立自强提供理论与技术支撑。”

作为清华大学深圳国际研究生院数据与信息研究院党总支书记,王学谦表示,做好管理工作是为了为学院搭建更加优质的平台,让更多师生专注于科研与创新,做好“有组织科研”,推动科研力量凝聚与效能提升。他将持续与全院教师一同探索“有组织科研”的有效模式,加强学科建设与人才引进,搭建协同创新平台,让科研工作者既能充分发挥独立“作战”的优势,又能凝聚合力、协同攻坚,攻克更多国家重大科研难题。
2025年广东省“最美科技工作者”这份荣誉,是对王学谦二十余年科研坚守的高度肯定。而在王学谦心中,“最美”的不是领奖台上的荣光,而是航天器在轨安全运行的平稳轨迹,是实验室里师生潜心钻研的专注身影,是科技转化为现实生产力的坚实步伐,是每一次攻克难题后,为国家航天事业添砖加瓦的踏实与笃定。
比获得荣誉的喜悦来得更强烈的,是心中那份沉甸甸的责任感。王学谦表示:“未来,我希望能在科技报国的道路上走得更稳、更远,真正发挥榜样的引领作用,带动更多人投身科研、奉献社会。”
记者 刘丽
通讯员 吴鸿瑶 易天伦 黄尹思
深学编辑李媛莉